(12分)
随着氮氧化物污染的日趋严重,国家将于“十二五”期间加大对氮氧化物排放的控制力度。目前,用活性炭还原法处理氮氧化物是消除氮氧化物污染的有效方法。
⑴已知产物 A、B 都是参与大气循环的气体,请结合下表数据写出NO与活性炭反应的化学方程式:
⑵某研究小组向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO,恒温(T1℃)条件下反应,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:
浓度/mol·L-1
时间/min |
NO |
A |
B |
||
0 |
0. 10 |
0 |
0 |
||
10 |
0.058 |
0.021 |
0.021 |
||
20 |
0.040 |
0.030 |
0.030 |
||
30 |
0.040 |
0.030 |
0.030 |
||
40 |
0.032 |
0. 034 |
0.017 |
||
50 |
0.032 |
0. 034 |
0.017 |
①T1℃时,求该反应平衡常数(列出K的表达式,要求计算过程)。
②30min后,改变某一条件,反应重新达到平衡,则改变的条件可能是 。
③若30min后升高温度至T2℃,达到平衡时,容器中NO、A、B的浓度之比为5:3:3,则该反应的△H 0(填“>”、“=”或“<”)。
④压缩容器体积,增大压强对该反应的反应速率和平衡移动的影响是 。
(共6分)(1)下列5种固态物质:P4(白磷)、Na2O、NaOH、MgCl2、金刚石,回答下列问题(填写化学式或名称):
①熔化时不需要破坏化学键的是,熔化时需要破坏共价键的是______;
②晶体中既有离子键又有共价键的是。
③P4(白磷)、金刚石、MgCl2三种晶体熔点由高到低的顺序为。
(2)某元素有正价,也有负价,最低价为-2,其最高价为_______。某元素R与H形成的气态氢化物的化学式为RH3,它最高价氧化物的化学式为。
元素单质及其化合物有广泛用途,请根据周期表中第三周期元素相关知识回答下列问题:
(1)按原子序数递增的顺序(稀有气体除外),以下说法正确的是。
a.原子半径和离子半径均减小
b.金属性减弱,非金属性增强
c.氧化物对应的水合物碱性减弱,酸性增强
d.单质的熔点降低
(2)原子最外层电子数与次外层电子数相同的元素名称为,氧化性最弱的简单阳离子是。
(3)晶体硅(熔点1410℃)是良好的半导体材料。由粗硅制纯硅过程如下:
写出SiCl4的电子式:;在上述由SiCl4制纯硅的反应中,测得每生成1.12kg纯硅需吸收akJ热量,则生成1mol纯硅吸收的热量为
(4)KClO3可用于实验室制O2,若不加催化剂,400℃时分解只生成两种盐,其中一种是无氧酸盐,另一种盐的阴阳离子个数比为1:1。写出该反应的化学方程式:。
(共9分)在2 L密闭容器内,800 ℃时反应:2NO(g)+O2(g)2NO2(g)体系中,n(NO)随时间的变化如表:
(1)800 ℃,反应达到平衡时,NO的物质的量浓度是________;
(2)如图中表示NO2的变化的曲线是________。用O2表示从0~2 s内该反应的平均速率v=________。
(3)能说明该反应已达到平衡状态的是________。
a.v(NO2)=2v(O2)b.容器内压强保持不变
c.v逆(NO)=2v正(O2) d.容器内密度保持不变
(4)能使该反应的反应速率增大的是________。
a.及时分离出NO2气体 b.适当升高温度
c.增大O2的浓度 d.选择高效催化剂
(10分)五种短周期元素D、E、F、X、Y、Z的原子序数依次增大,D、E两元素最高正价与最低负价之和均为0,E元素的一种同位素常用于考古断代,D和X同主族,F和Y同主族,F的多种化合物可用作化肥,豆科植物的根瘤菌可将其单质转化为化合物,X和Z形成的二元化合物是厨房常用的调味品。回答下列问题:
①E元素在元素周期表中的位置是_______________。
②由D和F,Y,Z所形成的最简单常见共价型化合物中,还原性最强的是___________(用化学式表示)。
③F、X、Z形成的简单离子半径从大到小顺序为_________________(用离子符号表示)。
④X与Z能形成一种离子化合物,用电子式表示其形成过程:________________________。
⑤2012年,罗马大学科学家制造出F4分子,则F4和F2两种单质的关系是____________。
时间(s) |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
n(NO)(mol) |
0.020 |
0.01 |
0.008 |
0.007 |
0.007 |
0.007 |
三氟化氮(NF3)是一种无色、无味、无毒且不可燃的气体, 它可在铜的催化作用下由F2和过量的NH3反应得到,该反应另一种产物为盐。
(1)生成物NF3中氮原子的轨道杂化方式为,NF3分子空间构型为;键角109°28′(填“大于” “小于” “等于”) 。
(2)N3-被称为类卤离子,写出1种与N3-互为等电子体的分子的化学式。
(3)某元素X跟氟可形成离子晶体,其晶胞结构如图,该离子化合物的化学式为(用X、F表示);X阳离子的配位数为。
(4)若晶胞边长为a cm,该离子化合物的摩尔质量为M g/mol,则该晶体的密度为g· cm-3(用a、M、NA表达)。